【正文】 H： ? Nand erase 0x30000 0x300000 把 Flash 從地址 0x30000 開(kāi) 始的長(zhǎng)度為0x300000 的區(qū)域擦除； ? Nand write 0x30008000 0x30000 0x300000 把內(nèi)存地址 0x30008000 開(kāi)始的數(shù)據(jù)寫(xiě)入 Flash 中從地址 0x30000 開(kāi)始的區(qū)域，寫(xiě)入的長(zhǎng)度為 0x300000字節(jié)； ? Nand read 0x30008000 0x30000 0x300000 把 Flash 中從地址 0x30000 開(kāi)始的數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存中地址 0x30008000開(kāi)始的區(qū)域，讀取長(zhǎng)度為 0x300000字節(jié)。首先它起到其他 文件系統(tǒng)的“根”的作用，其次它要包含 linux 系統(tǒng)初始化所需的目錄和關(guān)鍵文件，否則即使內(nèi)核成功啟動(dòng)也無(wú)法執(zhí)行其它應(yīng)用程序，無(wú)法與用戶交互，整個(gè)系統(tǒng)也就無(wú)法使用。make ARCH=arm CROSS_COMPILE=armlinux。 交叉編譯工具 在嵌入式開(kāi)發(fā)過(guò)程中，我們往往使用現(xiàn)成的交叉編譯器，這樣大大縮短了開(kāi)發(fā)周期。 在宿主機(jī)上運(yùn)行的是 armlinuxgdb 程序，而在開(kāi)發(fā)板上運(yùn)行的程序師 gdbserver，兩者通過(guò)串口或者網(wǎng)口通訊，完成調(diào)試工作。 圖 61 A/D 采樣流程圖 在線程中每隔一定的時(shí)間從 A/D 接口采集數(shù)據(jù)，并賦值給 ADC 結(jié)構(gòu)中的 data變量供顯示模塊訪問(wèn) ，源碼見(jiàn)附錄 1。所謂設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 [2]就是控制與管理硬件設(shè)備數(shù)據(jù)收發(fā)的軟件，它是應(yīng)用程序與硬件設(shè)備溝通的橋梁。 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 7 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及改進(jìn) 雖然系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)了最初的目標(biāo)，能 夠采集多通道的 AD 數(shù)據(jù)，并且在界面上實(shí)時(shí)顯示波形，能夠從 USB 攝像頭采集圖像數(shù)據(jù)并在界面上顯示視頻，但是系統(tǒng)還有一些地方需要改進(jìn)或者修改，下面僅列出本人覺(jué)得有必要改進(jìn)的地方及具體改進(jìn)方法： （ 1）主界面的設(shè)計(jì) 由于采用的 qt 版本和虛擬機(jī)中安裝 Linux 發(fā)行版之間不能很好的兼容，導(dǎo)致不能直接用 QT Designer直接進(jìn)行界面的設(shè)計(jì)，而只能采用代碼編寫(xiě)的方法設(shè)計(jì)界面，這一方面延長(zhǎng)了項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的周期，同時(shí)設(shè)計(jì)的界面也不是很友好。 解決辦法：可以通過(guò)將讀取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè) 緩沖區(qū)中，當(dāng)達(dá)到一定的數(shù)據(jù)時(shí)，一次顯示在界面上，這樣將大大提高顯示的效率，讀取的數(shù)據(jù)也不會(huì)覆蓋，只是顯示的時(shí)間有點(diǎn)延遲，但這并不影響最終的結(jié)果，系統(tǒng)的靈敏度也提高了許多。 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 致謝 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)了如何將 所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中，復(fù)習(xí)了以前學(xué)的知識(shí)也接觸到了新的知識(shí)和技術(shù)，收獲還是蠻大的。 Petri, D。 //存儲(chǔ)采集到的數(shù)據(jù)變量 int len。 //文件描述符 int cmd = adccmd。 len = read(fd,buffer,sizeof(buffer)1)。tempdata)。 //退出循環(huán) usleep(100)。saveBuffer,0, 0,amp。saveBuffer, ().x(), ().y(), (), () )。 //得到獲取數(shù)據(jù)列表的迭代器 QValueListdouble::Iterator Yit = ()。 Xnew = ().x() 1。 ( ().x(), ().y(), ().x(), ().y() )。 if ( drawDotLine ) //補(bǔ)劃坐標(biāo)系縱軸的刻度 { for。 int y0 = ().y()。 Xold = ().x() STEP。 int Xnew, Xold。newBuffer, ().x()+1, ().y()+1, amp。 bitBlt(amp。 } void Screen::updateCurve( QPainter amp。 adcdata = data。\039。 //命令參數(shù) ioctl(fd,cmd,argu)。 char buffer[20]。 Measurement Magazine, 2022, 11(3):2433. 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 附錄 void * my_process (void *arg) //線程執(zhí)行函數(shù) { ADC *adc = (ADC*)arg。 Boni, A。 解決辦法：首先就是升級(jí) qt 的版本，使其支持 RGB 格式的數(shù)據(jù)，這樣就省去了轉(zhuǎn)化為 JPEG 文件的時(shí)間，其次可以通過(guò)多線程技術(shù)，一個(gè)線程采樣數(shù)據(jù)，一個(gè)線程顯示數(shù)據(jù)，達(dá)到并行執(zhí)行的目的，最后就是購(gòu)買(mǎi)直接輸出 qt 支持俄數(shù)據(jù)流，這樣就不需要中間的轉(zhuǎn)化過(guò)程，使顯示的效率進(jìn)一步的提高，這樣視頻將更加流杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 暢，基本無(wú)延遲。 （ 2）通道限制 由于 開(kāi)發(fā)板只能使用四個(gè) A/D 通道，而實(shí)際上需要許多的通道，如何擴(kuò)展通道數(shù)也是需要解決的問(wèn)題。 圖 63 驅(qū)動(dòng)流程圖 A/D 驅(qū)動(dòng) 設(shè)計(jì) 我們將 A/D 接口看成混雜設(shè)備 [8]，其驅(qū)動(dòng)主要是實(shí)現(xiàn)以下幾部分： 實(shí)現(xiàn)混雜設(shè)備的結(jié)構(gòu)，也就是構(gòu)造 struct miscdevice 結(jié)構(gòu)； 實(shí)現(xiàn)混雜設(shè)備的操作函數(shù)集，也就是填充 struct file_operation 結(jié)構(gòu)，具體的函數(shù)操作集有， open,close,read,write,ioctl 等等；實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的中斷處理函數(shù) 由于驅(qū)動(dòng)是設(shè)計(jì)成模塊方式，所以還必須包含 module_init 和 module_exit 函數(shù) ，具體源碼見(jiàn)附錄 4。 視頻采集及顯示 程序流程圖如下所示： 圖 62 視頻流程圖 視頻采集過(guò)程主要是運(yùn)用 Linux 內(nèi)核本身提供的 Video4linux 編程接口來(lái)訪問(wèn)USB 設(shè)備，由于從攝像頭讀取的數(shù)據(jù)是 YUV4:2:2 格式的，因此還要轉(zhuǎn)化為 QT 支持的圖像格式，程序中是將它轉(zhuǎn)化為 jpeg 格式的圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示 ，源碼見(jiàn)附錄3。 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā) 本課題設(shè)計(jì)到的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā) [1,5]主要有以下兩方面：在 Qtopia 環(huán)境下實(shí)現(xiàn)多通道 A/D 采樣及波形顯示和視頻采集及顯示。 解壓： tar –zxvf –C / 將安裝目錄添加到 /etc/profile 文件中： pathmunge /opt/EmbedSky/使 /etc/profile 文件 生效 ： source /etc/profile 交叉 調(diào)試工具 我們使用的交叉調(diào)試工具 [6]是 armlinuxgdb： ? 解壓： tar –jxvf ? 配置 armlinuxgdb： ./configure –target=armlinux –prefix=/armlinuxgdb –programprefix=armlinux ? 編譯安裝： make。嵌入式軟件開(kāi)發(fā)所采用的編譯為交叉編譯，所謂的交叉編譯就是在一個(gè)平臺(tái)上生成可以在另一個(gè)平臺(tái)上執(zhí)行的代碼，一般我們將進(jìn)行交叉編譯的主機(jī)成為宿主機(jī)，將程序最終運(yùn)行的環(huán)境稱(chēng)為目標(biāo)機(jī)，由于目標(biāo)機(jī)資源有限，不方便集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建和調(diào)試工具的安裝，因此，嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)需要借助宿主機(jī)來(lái)生成目標(biāo)程序和調(diào)試可執(zhí)行代碼。mknod –m 666 c 1 3 ? 安裝 etc： tar –zxvf –C /XXX ? 編譯內(nèi)核模塊： make modules ARCH=arm CROSS_COMPILE=armlinux ? 安裝內(nèi)核模塊： make modules_install ARCH=arm INSTALL_MOD_PATH=/XXX ? 編 譯 安 裝 busybox ： cd busybox?，F(xiàn)在就可以將 linux 內(nèi)核鏡像下載到 NAND Flash 中。 本課題中選用的 bootloader 是 UBOOT， 因?yàn)?它支持多處理器、多操作系統(tǒng) ，對(duì) linux 系統(tǒng)的支持最完善。 在本課題中主要利用無(wú)線通訊芯片 進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。 通訊模塊 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)無(wú)線通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，方便，快捷的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，現(xiàn)在無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，可利用的技術(shù)有很多。 TQ2440 開(kāi)發(fā)板 TQ2440 開(kāi)發(fā)板主控芯片使用的是韓國(guó)三星的 S3C2440，其核心是 ARM920T，實(shí)現(xiàn)了 MMU， AMBA BUS 和哈佛緩存體系結(jié)構(gòu) 。 CCD 的分辨率高，色彩還原逼真，已經(jīng)成為百萬(wàn)像素級(jí)的數(shù)碼攝影器材里的主角；與 CCD 相比， CMOS 具有節(jié)能及成本低等特點(diǎn)，因而中低端攝像頭幾乎全都 采用 CMOS 作為感光元件 。 A：音頻信號(hào)輸出線（綠色線） 注意：當(dāng)信號(hào)太強(qiáng)，或監(jiān)聽(tīng)器與揚(yáng)聲器太近時(shí)，可能會(huì)阻塞，或自激現(xiàn)象，這時(shí)把音量關(guān)小，錄音時(shí)不受監(jiān)聽(tīng)音量控制 。 } （ 5）編輯工程文件 文件 TEMPLATE = app CONFIG = qt warn_on release HEADERS = SOURCES = INTERFACES = （ 6）生成 Makefile 文件 tmake –o Makefile （ 7）編譯鏈接整個(gè)工程 make （ 8）生成可執(zhí)行文 件 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 5 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 信號(hào)采集模塊 信號(hào)的采集主要包括音頻數(shù)據(jù)采樣和視頻數(shù)據(jù)采集，音頻數(shù)據(jù)通過(guò) A/D 接口采樣，視頻數(shù)據(jù)通過(guò) USB 接口采集， A/D 接口外接微音監(jiān)聽(tīng)器， USB 接口接攝像頭。 (amp。 Hello dlg。當(dāng)與其相關(guān)聯(lián)的信號(hào)被發(fā)射時(shí)，這個(gè)插槽就會(huì)被調(diào)用。當(dāng)某個(gè)信號(hào)對(duì)其客戶或所有者內(nèi)部狀態(tài)發(fā)送改變時(shí)，信號(hào)就被一個(gè)對(duì)象發(fā)射。 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 4 Qt/Embedded 開(kāi)發(fā) Qt/Embedded 簡(jiǎn)介 Qt/Embedded[7] 以原始 Qt 為基礎(chǔ)，并做了許多出色的調(diào)整以適用于嵌入式環(huán)境。 由于 USB支持四種類(lèi)型的傳輸，因此也有四種類(lèi)型的 urb，用于控制傳輸類(lèi)型的 urb 用 usb_fill_control_urb(struct urb *urb,struct usb_device *dev,unsigned int pipe,unsigned char *setup_packets,void *transfer_buffer,int buffer_length,usb_plete_t plete_fn,void *context)函數(shù)填充 ，中斷類(lèi)型的 urb用usb_fill_int_urb(struct urb *urb,struct usb_device *dev,unsigned int pipe,void *transfer_buffer, int buffer_length,usb_plete_t plete_fn ,void *context, int interval)函數(shù)填充，批量傳輸類(lèi)型的 urb用 usb_fill_bulk_urb(struct urb *urb,struct usb_device *dev,unsigned int pipe,void *transfer_buffer,int buffer_length,usb_plete_t plete_fn, void *context)函數(shù)構(gòu)造，而對(duì)于等時(shí)傳輸類(lèi)型 的 urb沒(méi)有現(xiàn)成的函數(shù)進(jìn)行構(gòu)造，需要自己手動(dòng)填充。 USB 設(shè)備 USB設(shè)備類(lèi)驅(qū)動(dòng)程序是與應(yīng)用程序交互的軟件模塊，它主要實(shí)現(xiàn)特定 USB設(shè)備的訪問(wèn)，為應(yīng)用程序提供訪問(wèn)接口 。這個(gè)系統(tǒng)主要由基于 ARM 的嵌入式系統(tǒng)， USB 接口和遠(yuǎn)程通信技術(shù) 構(gòu)成， USB 接口是這個(gè)系統(tǒng)中的關(guān)鍵平臺(tái)，ARM微處理器是控制 USB主機(jī)的操作以及擴(kuò)展每一個(gè) USB設(shè)備代表的醫(yī)療請(qǐng)求，每個(gè) USB 設(shè)備的醫(yī)療請(qǐng)求通過(guò)網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)家庭醫(yī)療系統(tǒng)。同樣， WUSB的發(fā)展也會(huì)面臨一些問(wèn)題，首先就是無(wú)線連接的不可靠性，可能受到各方面的 干擾，還有如何降低 WUSB 設(shè)備的成本，提高設(shè)備的性能，通常 WUSB 設(shè)備的價(jià)格比有線設(shè)備高，而性能往往比有線設(shè)備低，因此 WUSB 設(shè)備完全代替有線 USB 設(shè)備還有漫長(zhǎng)的路。通過(guò)采用 USB 事務(wù)中繼技術(shù) [4]，我們建立能夠處理多客戶端訪問(wèn)本地設(shè)備的分時(shí)服務(wù)器，這樣客戶端就可以根據(jù)工作的需要取得和釋放遠(yuǎn)程 USB設(shè)備的使用權(quán)，這樣就大大提高了資源的利用率 。此系統(tǒng)能夠完成有機(jī)磷農(nóng)藥的快速高效的檢測(cè)和相關(guān)分析及處理工作。認(rèn)證服務(wù)器主要完成與客戶端的認(rèn)證工作，它存放用戶的身份認(rèn)證信息和本地的一些安全參數(shù)信息，同時(shí)為保證用戶與認(rèn)證服務(wù)器之間的通信，以及實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)服務(wù)器的身份認(rèn)證，認(rèn)證服務(wù)器擁有 RSA 公私密鑰對(duì)。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全密鑰雖然能夠保證絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)安全。因此將 USB 總線技術(shù)與虛擬儀器相杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 結(jié)合有很好的商業(yè)價(jià)值 。常見(jiàn)的有多媒體設(shè)備，如音頻和視頻傳輸。 USB驅(qū)動(dòng)為主機(jī)軟件的需求建立了接口和管道，當(dāng) 提出配置請(qǐng)求時(shí)，主控制器根據(jù)提供的參數(shù)提供服務(wù)。圖 24說(shuō)明了數(shù)